CONTOH SOAL


Soal No. 1

Batu bermassa 200 gram dilempar lurus ke atas dengan kecepatan awal 50 m/s.
http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/11/batu.png
http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/11/empty.png
http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/11/pohon9.png

Jika percepatan gravitasi ditempat tersebut adalah 10 m/s2, dan gesekan udara diabaikan, tentukan :
a) Tinggi maksimum yang bisa dicapai batu
b) Waktu yang diperlukan batu untuk mencapai ketinggian maksimum
c) Lama batu berada diudara sebelum kemudian jatuh ke tanah

Pembahasan
a) Saat batu berada di titik tertinggi, kecepatan batu adalah nol dan percepatan yang digunakan adalah percepatan gravitasi.  Dengan rumus GLBB:

http://latex.codecogs.com/gif.latex?%5C100dpi%20%5C%5CV_t%5E2=V_o%5E2-2as%5C%5C%200%5E2=50%5E2-2.10.s%5C%5C%20S=%5Cfrac%7B2500%7D%7B20%7D=125%5C,%5C,m

b) Waktu yang diperlukan batu untuk mencapai titik tertinggi:

http://latex.codecogs.com/gif.latex?%5C100dpi%20%5C%5CV_t=V_o-at%5C%5C%200=50-10t%5C%5C%20t=5%5C,%5C,s

c) Lama batu berada di udara adalah dua kali lama waktu yang diperlukan untuk mencapai titik tertinggi.

http://latex.codecogs.com/gif.latex?%5C100dpi%20t_%7Bdi%5C,%5C,udara%7D%5C,%5C,=2%5C,t_%7Bmaks%7D%5C,%5C,=2%285%29=10%5C,%5C,s









4. Kelajuan gerak benda berdasarkan grafik di bawah adalah….
Pembahasan
Contoh soal gerak lurus beraturan - 1Kelajuan = jarak / waktu
Kelajuan = 2 meter / 1 sekon = 4 meter /  2 sekon = 6 meter / 3 sekon = 8 meter / 4 sekon = 2 meter/sekon.
5. Mobil A dan B bergerak saling mendekati dengan kecepatan tetap pada suatu lintasan lurus. Ketika jarak antara kedua mobil 100 meter, mobil A bergerak dengan kelajuan tetap 10 m/s, mobil B bergerak dengan kelajuan tetap 40 m/s. Tentukan (a) jarak tempuh mobil A sesaat sebelum berpapasan dengan mobil B (b) selang waktu tempuh mobil B sebelum berpapasan dengan mobil A.
Contoh soal gerak lurus beraturan - 2Pembahasan
Mobil A bergerak dengan kelajuan tetap 10 meter / sekon artinya mobil A bergerak sejauh 10 meter setiap 1 sekon. Setelah 2 sekon, mobil A bergerak sejauh 20 meter.
Mobil B bergerak dengan kelajuan tetap 40 meter / sekon artinya mobil A bergerak sejauh 40 meter setiap 1 sekon. Setelah 2 sekon, mobil B bergerak sejauh 80 meter.
20 meter + 80 meter = 100 meter.
(a) Jarak tempuh mobil A sebelum berpapasan dengan mobil B adalah 20 meter. Jarak tempuh mbil B sebelum berpapasan dengan mobil A adalah 80 meter.
(b) Selang waktu tempuh mobil B sebelum berpapasan dengan mobil A adalah 2 sekon. Selang waktu tempuh mobil A sebelum berpapasan dengan mobil B adalah 2 sekon J
Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah suatu gerak lurus yang mempunyai kecepatan konstan. Maka nilai percepatannya adalah a = 0. Gerakan GLB berbentuk linear dan nilai kecepatannya adalah hasil bagi jarak dengan waktu yang ditempuh.
Rumus:
\!v=\frac{s}{t}
Dengan ketentuan:
\!s= Jarak yang ditempuh (km, m)
\!v= Kecepatan (km/jam, m/s)
\!t= Waktu tempuh (jam, sekon)
Catatan:
Untuk mencari jarak yang ditempuh, rumusnya adalah \!s=\!v\times\!t.
Untuk mencari waktu tempuh, rumusnya adalah \!t=\frac{s}{v}.
Untuk mencari kecepatan, rumusnya adalah \!v=\frac{s}{t}.
Kecepatan rata-rata
Rumus:
\!v=\frac{s_{total}}{t_{total}} = \frac {V_{1} \times t_{1} + V_{2} \times t_{2} + ... + V_{n} \times t_{n}} {t_{1} + t_{2} + ... + t_{n}}
Gerak lurus berubah beraturan
Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak yang lintasannya berupa garis lurus dengan kecepatannya yang berubah beraturan.
Percepatannya bernilai konstan/tetap.
Rumus GLBB ada 3, yaitu:
\!v_{t}=\!v_{0}+\!a\times\!t

\!s=\!v_{0}\times\!t+\frac{1}{2}\times\!a\times\!t^2

\!v_{t}^2=\!v_{0}^2+\!2\times\!a\times\!s
Dengan ketentuan:
\!v_{0}= Kecepatan awal (m/s)
\!v_{t}= Kecepatan akhir (m/s)
\!a= Percepatan (m/s2)
\!s= Jarak yang ditempuh (m)


Soal No. 1

Panas sebesar 12 kj diberikan pada pada sepotong logam bermassa 2500 gram yang memiliki suhu 30oC. Jika kalor jenis logam adalah 0,2 kalori/groC, tentukan suhu akhir logam!
Pembahasan
Data :
Q = 12 kilojoule = 12000 joule
m = 2500 gram = 2,5 kg
T1 = 30oC
c = 0,2 kal/groC = 0,2 x 4200 joule/kg oC = 840 joule/kg oC
T2 =...?

Q = mcΔT
12000 = (2,5)(840)ΔT
ΔT = 12000/2100 = 5,71 oC

T2 = T1 + ΔT = 30 + 5,71 = 35,71 oC
Soal No. 2
500 gram es bersuhu −12oC dipanaskan hingga suhu −2oC. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/goC, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan, nyatakan dalam satuan joule!
Pembahasan
Data :
m = 500 gram
T1 = −12oC
T2 = −2oC
ΔT = T2 − T1 = −2o − (−12 ) = 10oC
c = 0,5 kalori/groC
Q = ....?

Q = mcΔT
Q = (500)(0,5)(10) = 2500 kalori

1 kalori = 4,2 joule
Q = 2500 x 4,2 = 10500 joule
Soal No. 3
500 gram es bersuhu 0oC hendak dicairkan hingga keseluruhan es menjadi air yang bersuhu 0oC. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/goC, dan kalor lebur es adalah 80 kal/gr, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan, nyatakan dalam kilokalori!
Pembahasan
Data yang diperlukan:
m = 500 gram
L = 80 kalori/gr
Q = ....?

Q = mL
Q = (500)(80) = 40000 kalori = 40 kkal
Soal No. 4
500 gram es bersuhu 0oC hendak dicairkan hingga menjadi air yang bersuhu 5oC. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/goC, kalor lebur es adalah 80 kal/gr, dan kalor jenis air 1 kal/goC, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan!
Pembahasan
Data yang diperlukan:
m = 500 gram
cair = 1 kalori/groC
Les = 80 kalori/gr
Suhu akhir → 5oC
Q = .....?
Untuk menjadikan es 0oC hingga menjadi air 5oC ada dua proses yang harus dilalui:
→ Proses meleburkan es 0oC menjadi air suhu 0oC, kalor yang diperlukan namakan Q1
Q1 = mLes = (500)(80) = 40000 kalori

→ Proses menaikkan suhu air 0oC hingga menjadi air 5oC, kalor yang diperlukan namakan Q2
Q2 = mcairΔTair = (500)(1)(5) = 2500 kalori

Kalor total yang diperlukan:
Q = Q1 + Q2 = 40000 + 2500 = 42500 kalori
Soal No. 5
500 gram es bersuhu −10oC hendak dicairkan hingga menjadi air yang bersuhu 5oC. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/goC, kalor lebur es adalah 80 kal/gr, dan kalor jenis air 1 kal/goC, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan!
Pembahasan
Data yang diperlukan:
m = 500 gram
ces = 0,5 kalori/groC
cair = 1 kal/groC
Les = 80 kal/gr
Suhu akhir → 5oC
Q = .....?
Untuk menjadikan es − 10oC hingga menjadi air 5oC ada tiga proses yang harus dilalui:
→ Proses untuk menaikkan suhu es dari −10oC menjadi es bersuhu 0oC, kalor yang diperlukan namakan Q1
Q1 = mcesΔTes = (500)(0,5)(10) = 2500 kalori

→ Proses meleburkan es 0oC menjadi air suhu 0oC, kalor yang diperlukan namakan Q2
Q2 = mLes = (500)(80) = 40000 kalori

→ Proses menaikkan suhu air 0oC hingga menjadi air 5oC, kalor yang diperlukan namakan Q3
Q3 = mcairΔTair = (500)(1)(5) = 2500 kalori

Kalor total yang diperlukan:
Q = Q1 +Q2 + Q3 = 2500 + 40000 + 2500 = 45000 kalori
Soal No. 6
200 gram air bersuhu 80oC dicampurkan dengan 300 gram air bersuhu 20oC. Tentukan suhu campurannya!

Pembahasan
Data yang diperlukan:
m1 = 200 gram
m2 = 300 gram
ΔT1 = 80 − t
ΔT2 = t − 20
Suhu akhir = t = ......?

Qlepas = Qterima
m1c1ΔT1 = m2c2ΔT2
(200)(1)(80 − t) = (300)(1)(t − 20)
(2)(1)(80 − t) = (3)(1)(t − 20)
160 − 2t = 3t − 60
5t = 220
t = 44oC

Soal No.7
Sepotong es bermassa 100 gram  bersuhu 0°C dimasukkan kedalam secangkir air bermassa 200 gram bersuhu 50°C.
Jika kalor jenis air adalah 1 kal/gr°C, kalor jenis es 0,5 kal/gr°C, kalor lebur es 80 kal/gr dan cangkir dianggap tidak menyerap kalor, berapa suhu akhir campuran antara es dan air tersebut?   
Pembahasan
Soal di atas tentang pertukaran kalor / Asas Black. Kalor yang dilepaskan air digunakan oleh es untuk mengubah wujudnya menjadi air dan sisanya digunakan untuk menaikkan suhu es yang sudah mencair tadi.

- See more at: http://fisika-indonesia.blogspot.com/2010/11/soal-dan-pembahasan-suhu-dan-kalor.html#sthash.TkqJbS90.dpuf


Soal No. 9
Sebuah tangki baja yang memiliki koefisien muai panjang 12 x 10-6/°C, dan bervolume 0,05 m3 diisi penuh dengan bensin yang memiliki koefisien muai ruang 950 x 10-6/°C pada temperatur 20°C. Jika kemudian tangki ini dipanaskan sampai 50°C, tentukan besar volume bensin yang tumpah! (Sumber : Soal SPMB)
Pembahasan
- See more at: http://fisika-indonesia.blogspot.com/2010/11/soal-dan-pembahasan-suhu-dan-kalor.html#sthash.TkqJbS90.dpuf
1. Selembar aluminium yang massanya 75 gram dipanaskan dari suhu 10°C menjadi suhu 70°C. Jika kalor jenis aluminium adalah 0,9 Joule/gram°C, berapakah kalor yang diterima aluminium tersebut?

Jawaban :        ∆t = 70˚C - 10˚C
     =  60˚C
Q = m.c.∆t
    = 75 gr . 0,9 . 60˚C
                        = 4.050 J
2. Untuk menaikkan suhu 200 gram logam X dari suhu 25°C menjadi 75°C dibutuhkan kalor sebanyak 35 Kilojoule. Berapakah kalor jenis logam X tersebut?
Jawaban :        ∆t = 75˚C - 25˚C
                             = 50˚C

     c =     Q   
                              m.∆t
                        c =     35 kgJ     
                              0,2 kg. 50˚C
                        c = 3,5 J/kg˚C




Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)